LA SFIDA
La progettazione e la verifica normativa dei collegamenti in acciaio sono stati uno degli argomenti più vivaci tra il mondo accademico e l'industria ingegneristica nell'ultimo decennio. Nel 2014, il Politecnico di Praga e la società software IDEA StatiCa hanno creato un metodo per la progettazione dei collegamenti in acciaio denominato Metodo degli Elementi Finiti basato sui componenti (CBFEM).
Questo approccio è stato verificato e validato con successo attraverso numerosi esempi di verifica, studi di validazione e test pratici. È stato inoltre ampiamente adottato dalla comunità degli ingegneri – i pacchetti software basati sul metodo CBFEM (IDEA StatiCa Connection, HILTI Profis Engineering) sono utilizzati da migliaia di ingegneri in tutto il mondo.
Stiamo ora cercando un partner di ricerca per continuare e approfondire la verifica e la validazione dell'approccio CBFEM secondo gli standard AISC, nonché per sviluppare e migliorare ulteriormente i modelli di materiale sottostanti.
Profilo del partner di ricerca desiderato
Dipartimento di ingegneria strutturale di un'università con sede negli Stati Uniti, preferibilmente focalizzato sull'acciaio, idealmente sui collegamenti. Il partner di ricerca eseguirebbe una serie di esempi di verifica e validazione e formulerebbe raccomandazioni per garantire la massima applicabilità possibile secondo gli standard AISC. I lavori di verifica sono coordinati dal team del prof. Wald presso il CTU. Tutto il supporto necessario relativo al software sarà fornito dal team di IDEA StatiCa.
Tutti i lavori di verifica saranno finanziati da IDEA StatiCa sulla base di un contratto con il partner di ricerca.
Struttura tipica di un esempio di verifica
- Descrizione del collegamento - immagini, tipo
- Descrizione del modello analitico - calcoli manuali, ipotesi, clausole dell'AISC
- Descrizione del modello CBFEM - come funziona, differenze rispetto al modello analitico
- Verifica del modello CBFEM
- Analisi di sensibilità – tabelle e grafici per vari parametri, ad es. classe dell'acciaio, sezione della trave, spessore della piastra d'estremità, ecc. Confronto dei risultati secondo il CBFEM e il modello analitico
- Conclusione – spiegare le differenze (se presenti) causate dalle semplificazioni nel modello analitico, asse di rotazione, ipotesi sulle tensioni nelle saldature, ecc.
La nostra filosofia di testing
Il processo di validazione e verifica conferma che i risultati del software sono corretti. La verifica è un confronto con un metodo analitico, il più delle volte incorporato in una norma (ad es. AISC 360-16). La validazione è un confronto di un modello numerico con un esperimento. Il modello numerico è spesso molto avanzato, includendo non linearità materiali e geometriche. I risultati del modello numerico vengono confrontati con quelli del CBFEM. I risultati non devono coincidere perfettamente, ma i risultati del CBFEM devono essere cautelativi.
Libro di verifica del prof. Wald
Attualmente, la serie più completa di esempi di verifica è stata realizzata per l'Eurocodice (EN1993-1-8:2005). Il team del professor Wald ha raccolto le verifiche e le spiegazioni più rilevanti nel libro intitolato "Component-based finite element design of steel connections". Questa cooperazione dovrebbe aspirare a creare qualcosa di simile per l'AISC.
Coordinatori
Prof. Frantisek Wald
Professore e Responsabile del Dipartimento di Strutture in Acciaio e Legno presso il Politecnico di Praga
Nel corso della sua ricca carriera professionale, ha partecipato a dieci progetti europei nel campo della progettazione dei collegamenti e a diversi altri progetti incentrati sul metodo delle componenti, basi di colonne, collegamenti in acciaio e calcestruzzo, progettazione antincendio e analisi avanzata agli elementi finiti.
Il Prof. Wald ha ricevuto due premi per lo sviluppo del Metodo degli Elementi Finiti basato sui componenti (CBFEM) – il Premio Ceco CKAIT Pavel Juchelka e il Premio Europeo ECCS Charles Massonet.
Juraj Sabatka
CSO&CFO di IDEA StatiCa
Uno dei dirigenti di IDEA StatiCa, un'azienda che sviluppa software per ingegneri strutturali e progettisti di dettaglio. Il nostro team di sviluppo scopre, testa e applica nuovi metodi per analizzare il comportamento delle strutture e dei loro elementi. Su questa base, creiamo IDEA StatiCa – un software che consente agli ingegneri di lavorare più velocemente, valutare in modo approfondito i requisiti della normativa nazionale e utilizzare la quantità ottimale di materiale. Per noi, creare software è un modo per contribuire a rendere ogni nuova costruzione nel mondo più sicura ed economica.
Progetti R&S di successo
I nostri più importanti progetti di R&S degli ultimi anni combinano l'eccellenza accademica e lo sviluppo software per offrire strumenti innovativi agli ingegneri strutturali. Stiamo costruendo una rete internazionale di esperti che contribuiscono a migliorare gli strumenti per l'ingegneria strutturale.
